微波铁磁共振实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种微波铁磁共振实验系统，属铁磁测量领域。该系统包括：微波锁相信号源，设微波信号输出端和微波值显示装置，频率为9.37GHz的稳定度为5×10-6；磁场提供装置，设磁场提供端和电流值显示装置；测量结果显示装置，设信号接收端；样品谐振腔，设在磁场提供装置磁场提供端，设微波信号输入端和信号输出端；微波锁相信号源的微波信号输出端经波导同轴转换器、第一隔离器、精密衰减器、第二隔离器与样品谐振腔的微波信号输入端连接；样品谐振腔信号输出端经第三隔离器、晶体检波器与测量结果显示装置的信号接收端连接。通过调节微波锁相信号源的频率与磁场提供装置的磁场和精密衰减器，利用三点法精确测量铁磁共振线宽ΔH。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测量微波铁氧体性能参数的设备领域，特别是涉及一种用于测量 微波铁氧体的铁磁共振线宽的微波铁磁共振实验系统。
技术介绍
铁磁共振线宽AH是旋磁铁氧体材料的主要特性指标之一，它表征了微波铁氧体 材料的损耗以及微波器件的品质因数。现有对旋磁铁氧体材料的铁磁共振线宽AH的测 量均是采用临时搭建实验设备的方式进行测试，且目前国内现有测试设备微波源稳定度较 低，因此测试精度，仅能满足实验教学用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种微波铁磁共振实验系统，能准确检测旋 磁铁氧体材料的铁磁共振线宽AH，并能用于在微波频段做铁磁材料共振实验，可直观的观 察到铁磁共振图形，从而解决现有设备测试精度低的问题。 为解决上述技术问题，本技术提供一种微波铁磁共振实验系统，包括： 微波锁相信号源，设有微波信号输出端和微波值显示装置，该微波锁相信号源频 率为9. 37GHz、稳定度为5X10_6; 磁场提供装置，设有磁场提供端和电流值显示装置； 测量结果显示装置，设有信号接收端； 样品谐振腔，设置在所述磁场提供装置的磁场提供端内，该样品谐振腔设有微波 信号输入端和信号输出端； 所述微波锁相信号源的微波信号输出端依次经波导同轴转换器、第一隔离器、精 密衰减器、第二隔离器与所述样品谐振腔的微波信号输入端连接； 所述样品谐振腔的信号输出端依次经第三隔离器、晶体检波器与所述测量结果显 示装置的信号接收端连接。 本技术的有益效果为：通过设置稳定度为5X1(T6的高精度微波锁相信号源、 磁场提供装置与样品谐振腔经波导同轴转换器、第一隔离器、精密衰减器、第二隔离器及第 三隔离器和晶体检波器有机连接形成微波铁磁共振实验系统，该系统可通过调节微波锁 相信号源的频率与磁场提供装置的磁场和精密衰减器，利用三点法精确测量铁磁共振线宽 AH，该系统在生产和科研中能较精确的测量铁磁共振线宽AH。【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施 例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他附图。图1为本技术实施例提供的微波铁磁共振实验系统的构成示意图。【具体实施方式】下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实 施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用 新型的保护范围。图1为本技术实施例提供的一种微波铁磁共振实验系统，用于准确测量铁磁 共振线宽AH，该系统包括： 微波锁相信号源，设有微波信号输出端和微波值显示装置，所述微波锁相信号源 的频率为9. 37GHz的稳定度为5XKT6; 磁场提供装置，设有磁场提供端和电流值显示装置； 测量结果显示装置，设有信号接收端； 样品谐振腔，设置在磁场提供装置的磁场提供端内，该样品谐振腔设有微波信号 输入端和信号输出端； 微波锁相信号源的微波信号输出端依次经波导同轴转换器、第一隔离器、精密衰 减器、第二隔离器与样品谐振腔的微波信号输入端连接； 样品谐振腔的信号输出端依次经第三隔离器、晶体检波器与测量结果显示装置的 信号接收端连接。 上述系统中，精密衰减器的精度为±0. 02dB;样品谐振腔的Q值大于4500。 上述系统中，微波锁相信号源的频率值显示装置为数字显示装置，方便直观的读 数。上述系统中，磁场提供装置由恒流源与电磁铁电连接而成，电磁铁设有中空的磁 场提供端，恒流源上电连接电流值显示装置，可指示恒流源的电流值，电流值显示装置采用 数字显示装置，方便直观的读数。该磁场提供装置的恒流源输出电流调节范围只要满足使 电磁铁在其磁场提供端能提供〇~4000Oe磁场范围即可。上述系统中，测量结果显示装置采用数字显示装置，方便直观的读数。 实际中，微波锁相信号源、磁场提供装置与测量结果显示装置可以集成在一起成 为一体式仪器，便于提高系统的集成度。 该系统通过调节微波锁相信号源的频率、磁场提供装置的磁场和精密衰减器，利 用三点法测量铁磁共振线宽AH;线宽测试范围：彡10~2000e、线宽测试重复性：彡10%; 该系统通过采用高Q值的谐振腔、高精度微波锁相信号与恒流源、高精密度的精密衰减器， 有效提高了测量铁磁共振线宽AH的精度。 该系统除测量铁磁共振线宽AH外，还适用于高校物理等专业在微波频段做铁磁 材料共振实验，可直观的观察到铁磁共振图形，也可指导学生描绘共振曲线。本系统采用锁 相微波信号源，配有较高精度的精密衰减器及高稳定度恒流源，可以较精确的测量微波铁 磁线宽，有较高的重复性，该系统适用于生产单位，科研及教学单位。 下面结合具体实施例对本技术系统作进一步说明。 利用上述系统测量铁磁共振线宽AH的过程如下： 在样品谐振腔中电磁场波腹处放置样品小球，从样品谐振腔输出的微波经过第三 隔离器传到晶体检波器，若该晶体检波器为平方律检波，则微波锁相信号与恒流源的数字 指示器的读数正比于晶体检波器的微波功率；测量时，将精密衰减器的衰减量置于某衰减 值（推荐放在〇刻度，衰减值为OdB)，将被测样品放入样品谐振腔中，调节样品谐振腔的微 扰棒使微波锁相信号与恒流源的检波指示表的读数最大（此时样品谐振腔谐振频率与微 波信号源频率一致），再由微波锁相信号与恒流源向电磁铁加入2. 0A左右的电流，是电磁 铁产生32000e左右稳恒磁场，调节它使微波锁相信号与恒流源的检波指示表的读数最小， 此时检波指示表的读数为Ia，（铁磁共振点）同时读精密衰减器读数的dr(推荐衰减值为 OdB)。关断微波锁相信号与恒流源的输出电流，调节精密衰减器使检波指示表的读数仍为 Ia，读取精密衰减器的衰减量为屯（铁磁共振吸收的功率值）。由于铁磁共振时的吸收功 率与远离共振时加大了精密衰减器的衰减量，使得检波指示表的读数均为la读数，所以 实质上加到晶体检波器的输出功率是一致的，这样检波器的检波律即与它是否工作在平方 律检波无关，而仅改变精密衰减器的衰减量来测量铁磁共振时的吸收功率，根据IEC相关 标准提供的计算公式：【主权项】1. 一种微波铁磁共振实验系统，其特征在于，包括： 微波锁相信号源，设有微波信号输出端和微波值显示装置，所述微波锁相信号源的频 率为9. 37GHz的稳定度为5 X KT6; 磁场提供装置，设有磁场提供端和电流值显示装置； 测量结果显示装置，设有信号接收端； 样品谐振腔，设置在所述磁场提供装置的磁场提供端内，该样品谐振腔设有微波信号 输入端和信号输出端； 所述微波锁相信号源的微波信号输出端依次经波导同轴转换器、第一隔离器、精密衰 减器、第二隔离器与所述样品谐振腔的微波信号输入端连接； 所述样品谐振腔的信号输出端依次经第三隔离器、晶体检波器与所述测量结果显示装 置的信号接收端连接。2. 根据权利要求1所述的微波铁磁共振实验系统，其特征在于，所述精密衰减器的精 度为 ±0. 02db。3. 根据权利要求1所述的微波铁磁共振实验系统，其特征在于，所述样品谐振腔的Q值 大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波铁磁共振实验系统，其特征在于，包括：微波锁相信号源，设有微波信号输出端和微波值显示装置，所述微波锁相信号源的频率为9.37GHz的稳定度为5×10‑6；磁场提供装置，设有磁场提供端和电流值显示装置；测量结果显示装置，设有信号接收端；样品谐振腔，设置在所述磁场提供装置的磁场提供端内，该样品谐振腔设有微波信号输入端和信号输出端；所述微波锁相信号源的微波信号输出端依次经波导同轴转换器、第一隔离器、精密衰减器、第二隔离器与所述样品谐振腔的微波信号输入端连接；所述样品谐振腔的信号输出端依次经第三隔离器、晶体检波器与所述测量结果显示装置的信号接收端连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：彭越，刘中生，崔世魁，
申请(专利权)人：北京大华无线电仪器厂，
类型：新型
国别省市：北京;11